JP2014129867A - トライポッドジョイント - Google Patents

Abstract

【課題】トライポッドジョイントのトラニオンとローラーとの接触する部分の潤滑性能の向上を図る。
【解決手段】ハウジング１００の内部に設けられ、ハウジング１００の軸方向に移動し、外周面において半径方向にトラニオン１２０が突出形成されたスパイダー１１０；トラニオン１２０にはめ込まれ、外周面がハウジング１００の内周面に接触するローラー１３０；及びトラニオン１２０と上記ローラー１３０が接触する部分に溝状に形成され、オイルが供給されるように構成された潤滑手段１２２；を含んで構成されるトライポッドジョイントが紹介される。
【選択図】図３

Description

本発明は、トライポッドジョイント（ＴＲＩＰＯＤ ＪＯＩＮＴ）に関し、より詳しくは、トラニオンと球面ローラーが接触する部分にオイルが通過する溝構造を形成して潤滑性能を向上させ、溝の形状を規制して部品の耐久性を損なわないようにしたトライポッドジョイントに関する。

一般的にドライブシャフトは、パワートレーンで発生した動力をホイールに伝達する装置であり、変速機とホイール側にはそれぞれジョイントが設けられ、ホイール側に操向時の折角を反映して動力を伝達するようになる。

図１は、従来技術によるトライポッドジョイント構造を示した図面であり、ハウジング１、スパイダー２、球面ローラー３、ニードルローラー４、ストライカーアウター５、及びサークリップ６を含んで構成される。

すなわち、上記スパイダー２の外周面に放射状にトラニオン２ａが突出形成され、上記トラニオン２ａに上記ニードルローラー４がはめ込み設置され、上記ニードルローラー４に上記球面ローラー３がはめ込み設置されている。

この時、上記トラニオン２ａの外周面と上記球面ローラー３の外周面及び内周面は、研削加工されることができる。

一方、図２は、上記図１のトライポッドジョイント構造を基盤とした低価型のトライポッドジョイント構造を示したものであり、上記ニードルローラーと上記ストライカーアウターが除かれ、部品の研削加工工程が省かれ、トラニオン２０及び球面ローラー３０が旋削及び鍛造加工される。

しかし、上記した図２のトライポッドジョイントは、ニードルローラーが削除され、研削加工が未実施であることにより、内部部品間の摩擦力が増大することによって、部品の耐久性が低下し、車両のアイドル振動及び軸方向振動が発生して車両のＮＶＨ性能が低下する問題があった。

一方、従来、韓国公開特許公報公開番号１０−２０１２−００１１３８２号の「自動車用低振動等速ジョイント」が紹介されたことがある。

しかし、上記した従来技術は、ニードルベアリングが装着される構造であり、トライポッドジョイントの低価型構造を実現し難い問題があった。

上記の背景技術として説明された事項は、本発明の背景についての理解増進のためのものであるだけであり、この技術分野で通常の知識を有した者にすでに知られた従来技術に該当することを認めるものとして受け入れられてはならないものである。

韓国特許公開ＫＲ１０−２０１２−００１１３８２Ａ号公報

本発明は、前述したような従来の問題点を解決するために案出したものであり、本発明の一の目的は、トラニオンとローラーが接触する部分にオイルが通過する溝構造を形成して潤滑性能を向上させるようにしたトライポッドジョイントを提供するところにある。

本発明の他の目的は、オイルが流入する溝の形状を規制して部品の耐久性を損なわないながらも潤滑性能を高めるようにしたトライポッドジョイントを提供するところにある。

上記のような目的を達成するための本発明の構成は、ハウジングの内部に設けられ、上記ハウジングの軸方向に移動し、外周面において半径方向にトラニオンが突出形成されたスパイダー；上記トラニオンにはめ込まれ、外周面が上記ハウジングの内周面に接触するローラー；及び上記トラニオンと上記ローラーが接触する部分に溝状に形成され、オイルが供給されるように構成された潤滑手段；を含むことを特徴とすることができる。

上記潤滑手段は、上記トラニオンの外周面に第１オイル溝が形成されて構成されることができる。

上記第１オイル溝は、上記トラニオンの外周面に沿って螺旋形の形状に形成されることができる。

上記潤滑手段は、上記ローラーの内周面に第２オイル溝が形成されて構成されることができる。

上記第２オイル溝は、上記ローラーの内周面に沿って螺旋形の形状に形成されることができる。

上記ローラーの外周面に第３オイル溝が形成されることができる。

上記螺旋形のオイル溝は、ピッチ（Ｐ）が以下の式（１）によって計算される長さに形成されることができ、
ＰＣＤ／（α／２）−ＰＣＤ／（２×β）≦Ｐ≦ＰＣＤ／（α／２）＋ＰＣＤ／（２×β） ・・・（１）
ここで、
α：ローラーの外径寸法、
β：トラニオンの外径寸法、
ＰＣＤ：各ローラーに加えられる力の中心点をつなぐ円の直径、
である。

上記螺旋形のオイル溝は、内径の半径が０．５〜１ｍｍに形成されることができる。

上記した課題解決手段によって、本発明は、トロニオンとローラーが接触する部分にオイル溝が形成されることにより、部品間の潤滑性能を向上させるのは勿論、潤滑性能の向上に伴って軸方向振動及びアイドル時の振動に関する性能が向上する効果がある。

さらに、オイル溝の形状及び構造を規制して部品の耐久性を損なわないながらも部品間の潤滑性能を向上させる効果もある。

従来技術によるトライポッドジョイントの構造を示した図面。 他の従来技術によるトライポッドジョイントの構造を示した図面。 本発明によるトライポッドジョイントの構造を示した図面。 本発明によるトラニオンに形成されたオイル溝の形状を示した図面。 本発明によるローラーに形成されたオイル溝の形状を示した図面。 本発明と従来技術のトライポッドジョイントによる軸方向振動の評価結果を示した図面。 本発明と従来技術のトライポッドジョイントによるアイドル時の振動の評価結果を示した図面。

本発明の望ましい実施例を添付された図面によって詳しく説明すれば、次の通りである。

図３は、本発明によるトライポッドジョイントの構造を示した図面であり、図４は、本発明によるトラニオン１２０に形成されたオイル溝の形状を示した図面であり、図５は、本発明によるローラー１３０に形成されたオイル溝の形状を示した図面である。

本発明のトライポッドジョイントは、大きく、スパイダー１１０、トラニオン１２０、ローラー１３０、潤滑手段を含んで構成されることができる。

図３を参照して、本発明によるトライポッドジョイントの構成を具体的に詳察すると、ハウジング１００の内部に設けられ、上記ハウジング１００の軸方向に移動するスパイダー１１０；上記スパイダー１１０の外周面において半径方向に突出形成されたトラニオン１２０；上記トラニオン１２０にはめ込まれ、外周面が上記ハウジング１００の内周面に接触するローラー１３０；及び上記トラニオン１２０と上記ローラー１３０が接触する部分に溝状に形成され、オイルが供給されるように構成された潤滑手段；を含んで構成されることができる。

上記した技術構成について付衍すると、まずスパイダー１１０は、上記ハウジング１００の内部に設けられ、上記ハウジング１００の軸方向に移動するものであり、上記ハウジング１００の軸を中心にしてハウジング１００の内周面に放射状に三つのトラック溝１００ａが形成されることができる。

上記トラニオン１２０は、上記スパイダー１１０の外周面において半径方向に突出形成されたものであり、上記トラック溝１００ａと対応する位置にそれぞれ設けられることにより、上記各トラニオン１２０が上記トラック溝１００ａにガイドされるところ、上記スパイダー１１０が上記ハウジング１００の軸方向に移動することができる。

上記ローラー１３０は、内周面が上記トラニオン１２０の外周面に接触可能にはめ込まれ、外周面が上記ハウジング１００の内周面に接触可能に設置されるところ、折角時に上記ローラー１３０は上記トラニオン１２０の軸を中心に上下に移動して折角の動きが可能になる。

上記潤滑手段は、上記トラニオン１２０と上記ローラー１３０が接触する部分に溝状に形成され、オイルが供給されるように構成されることができる。

図４を参照すると、上記潤滑手段は、上記トラニオン１２０の外周面に第１オイル溝１２２が形成されて構成されることができる。

具体的には、上記第１オイル溝１２２は、上記トラニオン１２０の外周面に沿って螺旋形の形状に形成されることができる。

すなわち、上記トラニオン１２０の外周面に一定半径を有する上記第１オイル溝１２２が螺旋形をなして形成されることにより、上記トラニオン１２０と上記ローラー１３０との間の接触面にオイルが流入する。

また、図５を参照すると、上記潤滑手段は、上記ローラー１３０の内周面に第２オイル溝１３２が形成されて構成されることができる。

具体的には、上記第２オイル溝１３２は、上記ローラー１３０の内周面に沿って螺旋形の形状に形成されることができる。

すなわち、上記ローラー１３０の内周面に一定半径を有する上記第２オイル溝１３２が螺旋形をなして形成されることにより、上記トラニオン１２０と上記ローラー１３０との間の接触面にオイルが流入する。

一方、上記第１オイル溝１２２と上記第２オイル溝１３２は、螺旋形の形状に形成されるところ、ピッチ（Ｐ）が以下の式（１）によって計算される長さに形成されて規制されることができる。

ここで、式（１）は、
ＰＣＤ／（α／２）−ＰＣＤ／（２×β）≦Ｐ≦ＰＣＤ／（α／２）＋ＰＣＤ／（２×β） ・・・（１）
であり、
α：ローラー１３０の外径寸法、
β：トラニオン１２０の外径寸法、
ＰＣＤ：各ローラーに加えられる力の中心点をつなぐ円の直径、
である。

すなわち、ＰＣＤ／αは、ローラー１３０の外径とＰＣＤとの間の長さ比率としてトライポッドジョイントのサイズ別に同等な比率であることができ、また、ＰＣＤ／βは、トラニオン１２０の外径とＰＣＤとの間の長さ比率としてトライポッドジョイントのサイズ別に同等な比率であることができる。

上記した数式によって計算されたピッチＰは、おおよそ１．６〜３．５ｍｍであることができる。

このように、オイル溝間のピッチＰが規制されなければならない理由は、次の通りである。降伏強度トルクを基準とするときに、ローラー１３０とトラニオン１２０との間の接触応力は、３５００ＭＰａ以下の基準で検討されてこそ適正な耐久性を確保することができる。ところが、ピッチＰが小さい場合、接触面積が減ることになり、当該接触面積に加えられる接触応力が増大して耐久性が低下するところ、耐久性を損なわないながらも潤滑性能を高めることができるピッチＰの規制が必要なのである。

また、上記第１オイル溝１２２及び上記第２オイル溝１３２は、内径の半径が０．５〜１ｍｍに形成されることができる。

このように、上記オイル溝の内径が一定直径に規制されなければならない理由は、次のとおりである。上記オイル溝の半径が大きい場合、ローラー１３０とトラニオン１２０が接触する接触面積が減ることになり、これにより当該接触面積に加えられる接触応力が増大して耐久性が低下し、反面、オイル溝の半径が小さい場合、オイル溝への潤滑用グリースまたはオイルの流入が円滑でなくローラー１３０が円滑に回転することができなくなって潤滑性能及び耐久性が低下する。

したがって、部品間の耐久性を損なわないながらも潤滑性能を高めるようにオイル溝の形状を規制する必要がある。

加えて、上記ローラー１３０の外周面に第３オイル溝１３４が形成されることができる。すなわち、上記ローラー１３０の外周面中心にその周囲に沿って一定半径で第３オイル溝１３４が形成されることにより、上記ローラー１３０と上記ハウジング１００との間の接触面にオイルが流入する。

図６は、本発明と従来技術のトライポッドジョイントによる軸方向振動の評価結果を示した図面である。

図６を参照すると、ローラー１３０及びトラニオン１２０にオイル溝が形成された場合、既存のオイル溝が形成されないトライポッドジョイント構造に比べて約４０〜５０％の軸方向振動低減効果があることを確認することができる。

すなわち、図６に図示された図面でｙ軸はハウジング１００に加えられる軸力を意味するが、このようにハウジング１００に加えられる軸力は振動と比例するようになるところ、振動の程度を知ることができるようになる。したがって、本発明のトライポッドジョイントの場合、従来技術による低価型トライポッドジョイントに比べて軸力が大きく低減することにより、価格競争力を有するトライポッドジョイントを使用しながらもトライポッドジョイントの軸方向振動を低減するようになるのである。

図７は、本発明と従来技術のトライポッドジョイントによるアイドル時の振動の評価結果を示した図面である。

図７を参照すると、ローラー１３０及びトラニオン１２０にオイル溝が形成された場合、既存のオイル溝が形成されないトライポッドジョイント構造に比べてアイドル時で約１／５程度に振動が改善され、一般のトライポッドジョイント水準に近い程度にアイドル振動性能が改善されたことを確認することができる。

すなわち、上で説明したように、本発明のトライポッドジョイントの場合、ｙ軸に加えられる軸力が従来技術による低価型トライポッドジョイントに比べて大きく低減することにより、価格競争力を有するトライポッドジョイントを使用しながらもトライポッドジョイントのアイドル振動を低減するようになるのである。

このように、本発明は、トラニオン１２０とローラー１３０が接触する部分にオイル溝が形成されることにより、部品間の潤滑性能を向上させることは勿論、潤滑性能の向上に伴って軸方向振動及びアイドル時の振動に関する性能が向上するものである。

また、本発明は、上記オイル溝の形状及び構造を規制して部品の耐久性を損なわないながらも部品間の潤滑性能を向上させるものである。

一方、本発明は、上記した具体的な例についてのみ詳しく説明したが、本発明の技術的思想の範囲内で多様な変形及び修正が可能なことは当業者において明白なことであり、このような変形及び修正が添付された特許請求の範囲に属することは当然なことである。

１００：ハウジング １１０：スパイダー
１２０：トラニオン １２２：第１オイル溝
１３０：ローラー １３２：第２オイル溝
１３４：第３オイル溝 Ｐ：ピッチ

Claims (8)

1. ハウジングの内部に設けられ、上記ハウジングの軸方向に移動し、外周面において半径方向にトラニオンが突出形成されたスパイダー；
   上記トラニオンにはめ込まれ、外周面が上記ハウジングの内周面に接触するローラー；及び
   上記トラニオンと上記ローラーが接触する部分に溝状に形成され、オイルが供給されるように構成された潤滑手段；
   を含むトライポッドジョイント。
2. 上記潤滑手段は、上記トラニオンの外周面に第１オイル溝が形成されて構成されていることを特徴とする請求項１に記載のトライポッドジョイント。
3. 上記第１オイル溝は、上記トラニオンの外周面に沿って螺旋形の形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のトライポッドジョイント。
4. 上記潤滑手段は、上記ローラーの内周面に第２オイル溝が形成されて構成されていることを特徴とする請求項１に記載のトライポッドジョイント。
5. 上記第２オイル溝は、上記ローラーの内周面に沿って螺旋形の形状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のトライポッドジョイント。
6. 上記ローラーの外周面に第３オイル溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトライポッドジョイント。
7. 上記螺旋形のオイル溝は、ピッチ（Ｐ）が以下の式（１）によって計算される長さに形成されており、
   ＰＣＤ／（α／２）−ＰＣＤ／（２×β）≦Ｐ≦ＰＣＤ／（α／２）＋ＰＣＤ／（２×β） ・・・（１）
   ここで、
   α：ローラーの外径寸法、
   β：トラニオンの外径寸法、
   ＰＣＤ：各ローラーに加えられる力の中心点をつなぐ円の直径、
   であることを特徴とする請求項３または５に記載のトライポッドジョイント。
8. 上記螺旋形のオイル溝は、内径の半径が０．５〜１ｍｍに形成されていることを特徴とする請求項３または５に記載のトライポッドジョイント。

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